فيرّو المنغنيز

فيرّو المنغنيز هو سبيكة مهمة تتكون بشكل رئيسي من الحديد (Fe) والمنغنيز (Mn). يُنتج عن طريق اختزال خام المنغنيز في فرن عالي الحرارة أو فرن قوس كهربائي، وعادةً ما يُستخدم الكربون (على شكل الكوك) كعامل اختزال. تحتوي السبيكة على مستويات مختلفة من المنغنيز، وتصنف عادةً إلى درجات حسب نسبة الكربون فيها: عالية الكربون (HC FeMn)، ومتوسطة الكربون (MC FeMn)، ومنخفضة الكربون (LC FeMn)، وذلك بناءً على التطبيق الصناعي المقصود.

الاستخدام الأساسي لفيرّو المنغنيز هو في صناعة الصلب، حيث يلعب دورًا حيويًا في إزالة الأكسجين والكبريت من الفولاذ المنصهر. يعمل المنغنيز كعامل لالتقاط الأكسجين والكبريت، حيث يشكل أكاسيد وكبريتيدات مستقرة يمكن إزالتها بسهولة من المعدن المصهور. هذا يساعد في تحسين نقاء وقوة ومتانة الفولاذ. بالإضافة إلى ذلك، يعزز المنغنيز قابلية تصلب الفولاذ ومقاومته للتآكل، مما يجعله مناسبًا للاستخدام في التطبيقات التي تتطلب متانة عالية، مثل مواد البناء، والأدوات، ومكونات السيارات.

يُستخدم فيرّو المنغنيز أيضًا في إنتاج أنواع خاصة من الصلب مثل درجات الصلب عالية الشد والمقاومة للتآكل. فيرّو المنغنيز عالي الكربون، الذي يحتوي عادةً على 70-80% من المنغنيز و6-8% من الكربون، يُستخدم على نطاق واسع في تصنيع الصلب الكربوني والفولاذ السبائكي. من ناحية أخرى، تُفضّل درجات الكربون المتوسطة والمنخفضة لإنتاج الفولاذ المقاوم للصدأ وأنواع أخرى من الفولاذ السبائكي عالي الجودة، حيث يكون انخفاض محتوى الكربون ضروريًا للحفاظ على الليونة ومقاومة التآكل.

على الصعيد العالمي، تشمل الدول الكبرى المنتجة لفيرّو المنغنيز تلك التي تمتلك احتياطيات كبيرة من خام المنغنيز، مثل جنوب أفريقيا، الصين، الهند، وأوكرانيا. تُعرف جنوب أفريقيا بشكل خاص بامتلاكها خام منغنيز عالي الجودة، مما يجعلها موردًا رئيسيًا في السوق العالمية.

يرتبط الطلب السوقي على فيرّو المنغنيز ارتباطًا وثيقًا بأداء صناعة الصلب. مع استمرار نمو تطوير البنية التحتية، والبناء، والتصنيع، خاصة في الاقتصادات النامية، يزداد الطلب على الفولاذ، وبالتالي يزداد الطلب على فيرّو المنغنيز أيضًا.

باختصار، يُعتبر فيرّو المنغنيز مادة سبائكية حيوية وأساسية في عملية صناعة الصلب. فخصائصه الكيميائية الفريدة لا تقتصر على تنقية المعدن المنصهر فقط، بل تعزز أيضًا الخصائص الميكانيكية للصلب، مما يجعله لا غنى عنه في العديد من التطبيقات الصناعية. مع التقدم المستمر في علم المعادن وزيادة الطلب العالمي على الصلب عالي الأداء، يستمر فيرّو المنغنيز في الحفاظ على مكانته البارزة في عالم هندسة المواد.

فيرّو المنغنيز الذي يحتوي على نسبة عالية من المنغنيز يُصنع بتسخين خليط من أكاسيد MnO_₂ و Fe_₂O_₃ مع الكربون، عادةً على شكل فحم وكوك، في فرن عالي الحرارة أو في نظام فرن قوس كهربائي يُعرف بفرن القوس الغاطس. تخضع الأكاسيد في هذه الأفران لعملية اختزال كربوثيرمي، مما يؤدي إلى إنتاج فيرّو المنغنيز. يُستخدم فيرّو المنغنيز كعامل مزيل للأكسجين في صناعة الفولاذ.

فيرّو المنغنيز عالي الكربون

Left-to-Right Table (Mn on Left)

Mn	Si	C	P	S	Size
76-78	2	6–8	0.25	0.025	10–60 mm

فيرّو المنغنيز متوسط الكربون

Ordered Table Starting from Mn

Mn	Si	C	P	S	Size	Origin
80.3	0.3	1.48	0.063	0.003	10-50mm	South Africa

فيرّو المنغنيز منخفض الكربون

Ordered Table Starting from Mn

Mn	Si	C	P	S	Size	Origin
83.92	0.88	0.37	0.031	0.0037	10-50mm	South Africa

فيرّو المنغنيز النيتريدي

Ordered Table (Mn to Size)

Mn	S	P	N	Si	C	Size
85	0.03	0.04	8–9	0.1	0.2	10–50mm
85	0.03	0.04	4–5	0.1	0.5	10–50mm